高功率激光装置中的鬼点反射分析

介绍了高功率激光装置中的鬼点反射及其带来的破坏影响 ,分析并计算了神光 Ⅱ装置中主放大器部分的鬼点反射 ,给出了避开鬼点反射损伤的方法。     

高功率激光系统的低阶鬼点位置公式

在近轴条件下，采用矩阵光学，推导出了光束传输过程中单个凸透镜、凹透镜以及4F系统产生的低阶鬼点的位置公式，并分析其分布规律。     

高功率激光装置中透镜一阶鬼点形成规律分析

为了得到一阶鬼点形成的一般规律,从成像公式出发,利用薄透镜近似,对在高功率激光装置中所使用的各种形状的透镜,各表面剩余反射形成的一阶鬼点位置与其焦距的关系进行了推导,给出了两种入射方式下的关系式,为高功率激光装置中透镜的设计提供了一定的参考。     

高功率激光装置中终端光学系统的鬼像分析

基于光传输的多叉树原理,研究了用于惯性约束聚变的高功率激光装置终端光学系统中多级衍射和多次反射杂散光与鬼点分布,根据光线经色分离光栅的传播规律进行了实际鬼光路计算,对聚焦透镜、色分离光栅、防护片组成的光学系统产生的杂散光及会聚鬼点进行了全面分析,得出三次谐波鬼点620个,二次谐波和基频光的会聚鬼点相对较少.分析表明非球面的一次反射鬼点最具威胁,大角度衍射和倾斜平面反射使大量鬼点向系统外部移动,并增大鬼光束的像差,减小其危害.这种方法可以以动态数据结构捕捉全部鬼点,并获得鬼光束结构.     

寻找激光系统中离轴鬼点和鬼线的矩阵方法

在实际的高功率激光系统中 ,当光学元件非共轴放置、光学元件有像散特性、光束倾斜入射时 ,系统中会出现许多离轴的鬼点 ,鬼点也可能变为鬼线。采用 4× 4光学矩阵 ,给出了计算高功率激光装置中的任意n阶离轴鬼点或鬼线的方法 ,还给出了判断鬼点或鬼线虚实的判据     

用"镜像法"处理高功率激光系统中非共轴光路的鬼点问题

高功率激光系统中鬼光束对元件安全造成威胁,并导致主光束质量变坏,故鬼光束会聚点的位置和鬼光束会聚光斑光强的定量分析,对高功率激光系统安全运行非常重要。提出了用“镜像法”分析高功率激光系统中非共轴光路鬼点的方法。即将光路在各反射镜处“镜像”,由“镜像”得到等效光学系统,对等效系统进行鬼点分析后,再将鬼点“镜像”回原非共轴光学系统。结果表明,非共轴光学系统的鬼点情况,可由其“镜像”等效系统决定。     

高功率激光系统鬼光束光控制技术研究

通过理论计算与实验研究,详细分析了鬼光束(ghost beam)的传输与变换规律.研究了高功率激光系统中鬼光束聚焦形成的鬼点(ghost image)的位置与规避方法,在某高功率激光装置预放大系统中通过角度倾斜与透镜迎光面的选择等措施,成功避开了鬼点对各种光学元件带来的损伤,同时融合了笔形光束与反激光的控制技术,提高了系统输出信噪比,获得了稳定可靠的系统输出特性.     

高功率激光实验室的环境研究

讨论了环境对激光装置和操作人员的影响，指出了对电，声，振动和热绝缘建筑结构的必要性，并要达到要求的空调目标。     

高功率激光系统中鬼像的非线性移动

采用矩阵光学方法 ,计算了高功率高斯光束通过单个凸透镜、单个凹透镜及 4F系统时低阶非线性鬼像的移动 ,并分析了其移动规律     

高功率激光空化气泡声辐射特性研究

研究了水下高功率激光击穿水介质形成单空泡及空泡辐射声波的特性,推导了激光空泡辐射声波信号在击穿近场、远场的特性模型.利用调Q Nd:YAG激光聚焦水下击穿水介质产生空泡,采用高速摄像机、高频测量水听器对激光空泡的生长过程及辐射的声波信号进行了测量.实验结果与理论模型吻合,可为相关研究提供参考.     

高功率激光装置靶场光学系统的误差分析

基于高功率激光装置主激光束精确打靶的需要,应用误差分析方法为装置的工程实施和单元技术的改进提供理论指导.针对装置在每发打靶前多应用自动准直技术来消除存在的误差,而传统的误差分析方法即随机误差和传统误差又未能进行全面系统的分析,提出了新的激光瞄准误差分析方法:静态误差和动态误差的划分.通过对靶场光学系统全面的误差分析,获得激光瞄准精度的普适性公式,并验证了该误差分析方法的正确性和可行性.     

高功率激光装置电磁兼容设计

高功率激光装置在试验运行过程中会产生强烈的电磁脉冲辐射,对试验中的仪器设备以及周围的环境带来辐射影响。针对高功率激光装置进行了双法拉第笼、环形接地盘等系统级电磁兼容设计,有效降低了试验中电磁脉冲对外界的干扰。通过计算、实验,掌握电磁脉冲在各类设备内的场强分布,进行了有针对性的电磁加固,并对设备内部的重要单元器件进行设计优化,降低电磁脉冲对于试验测量的干扰,确保了设备的运行安全。     

强激光设施能源系统电路的容差设计与分析

系统可靠性设计使用电路容差分析技术来保证电路特性获得稳定而可靠的输出，对于稳定性和可靠性要求高的系统进行容差分析尤其必要。能源系统作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要组成部分，其可靠性直接关系到激光装置的稳定运行。能源系统电路的容差设计与分析，是激光装置可靠性设计分析必不可少的工作项目之一，对提高能源系统的可靠性进而保证整个激光装置的稳定运行具有重要意义。给出了能源系统电路设计图及其规定功能，然后在对容差设计模型进行一般性描述的基础上，利用随机优化设计方法，建立了能源系统电路容差设计随机优化模型，并对模型的设计变量、随机参数、设计准则、约束条件等进行了详细说明，最后给出了计算机仿真方法求解模型的流程及模型的可行解集。     

Drivers for High Power Laser Diodes

1 Introduction High power laser diodes (HPLD) usually have more than 10 W CW output optical power, or more than 20 W peak power for more than 1 s pulse duration. When we talk about HPLD, we shall not distinguish be- tween single stripe emitters, or linear bars, or bar stacks. From this point, three main groups of HPLD ac- cording to their design and applications may be catego- rized. The first group includes continuous CW HPLD, consisting of one or several linear bars, fiber coupled i…     

高功率光纤耦合半导体激光器在连续和脉冲高功率光纤激光器中的应用

阐述了高功率光纤耦合半导体激光器在连续和脉冲光纤激光器中的应用。通过实验研究,得到了输出功率30 w的1 060 nm的连续光纤激光输出和20 kW的脉冲峰值功率输出。     

用集束空芯传能光纤提高激光强度的实验研究

利用7根多晶态GaO2空芯传能光纤,将7台50W的CO2激光器输出的激光能量合并成一束激光,使输出的激光功率达到319W,聚集后激光光斑直径为0．2mm,由此实现低功率激光器合并成高功率激光。     

大功率半导体激光束变发散角整形系统设计方法

在研究了大功率半导体激光器(HPLD)光束特性的基础上,提出了实现大功率半导体激光束变发散角的设计方法。针对线源像散激光光源设计了由两个垂直放置的平凸柱透镜组成的可变激光束发散角的整形系统。在满足光束发散角要求的前提下,通过离焦使其出射光束的发散角在一定范围内连续改变。建立了两个柱透镜移动量与光束发散角关系的数学模型。利用商用光学软件对整形系统进行了模拟,结果表明,光束发散角被压缩在一定范围内连续改变,从而可实现对不同范围物体照明。